WO2018028786A1 - Wälzlager - Google Patents

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WO2018028786A1
WO2018028786A1 PCT/EP2016/069090 EP2016069090W WO2018028786A1 WO 2018028786 A1 WO2018028786 A1 WO 2018028786A1 EP 2016069090 W EP2016069090 W EP 2016069090W WO 2018028786 A1 WO2018028786 A1 WO 2018028786A1
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WO
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ring
bearing
rolling bearing
rolling
additional
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/069090
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Speis
Original Assignee
Thyssenkrupp Rothe Erde Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6622—Details of supply and/or removal of the grease, e.g. purging grease
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607—Retaining the grease in or near the bearing
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/381—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with at least one row for radial load in combination with at least one row for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors

Definitions

  • the present invention is based on a rolling bearing according to the preamble of
  • Such rolling bearings are well known in the art.
  • the externa ßere bearing ring and the inner bearing ring are rotatably supported relative to each other via the rolling elements.
  • the rolling bearing is provided with a lubricant, such as a special bearing grease or oil, which is reflected on the functional surfaces of the bearing rings and the rolling elements.
  • the sealing ring ensures that the lubricant does not escape from the rolling bearing and is not contaminated by particles or substances entering from outside. Such a seal, the rolling bearing but not for technical reasons
  • the object of the present invention is achieved by a rolling bearing, which has an outer bearing ring, a concentrically disposed within the outer bearing ring inner bearing ring and a plurality of arranged between the outer and the inner bearing raceway rolling elements, wherein the rolling bearing also has a sealing between the externa ßeren Bearing ring and the inner bearing ring arranged sealing ring and wherein the rolling bearing has an additional ring with at least one scraper element.
  • the rolling bearing according to the invention has the advantage over the prior art that during operation of the rolling bearing, ie in a relative movement between the externa ßeren and inner bearing ring befindliches in the rolling bearing lubricant through the additional
  • the rolling bearing according to the invention thus compared to the prior art, a lower maintenance and a longer service life.
  • the additional ring has in particular a plurality of stripping elements.
  • the sealing ring can be a continuous component or several separate ones
  • the additional ring is arranged in the axial direction of the rolling bearing between the sealing ring and the rolling elements.
  • outwardly urgent lubricant is intercepted by the stripping element of the additional ring and at least partially returned to the area of the rolling elements, before the outwardly urgent
  • Lubricant reaches the sealing ring.
  • the pressure on the sealing ring is thus
  • the stripping element comprises a lamella projecting radially from the additional ring.
  • the additional ring is either non-rotatably connected to the inner bearing or non-rotatably connected to the outer bearing.
  • the at least one lamella of the additional ring is either radially outward Shen and extends to a radially opposite contact surface of the Au nchlagers or the lamella is radially inwardly from the additional ring and extends to a contact surface opposite in the radial direction bottom bracket.
  • the lamella touches the opposite one
  • Part of the inner or outer bearing ring is formed.
  • the blade is inclined relative to the axial direction of the rolling bearing. This ensures that the scraped lubricant is moved along the axial direction.
  • the additional ring has a plurality of fins, which are arranged distributed in the circumferential direction around the additional ring, in particular
  • the fins are then attached to the additional ring in particular in the manner of an impeller and ensure that scraped lubricant is moved in the axial direction. It is conceivable that the rolling bearing has a preferred direction of rotation in this configuration.
  • the lamellae are inclined in such a way that on externa ßeren or inner bearing ring in the region of the additional ring befindliches lubricant stripped from the outer or inner bearing ring and is transported away from the sealing ring or in the direction of the rolling elements.
  • the lubricant scrape off from the respective opposing contact surface is conveyed back toward the region of the rolling bearing in which the rolling elements are arranged, and thus kept as far as possible from the sealing ring. In this way the pressure on the seal is reduced.
  • the at least one stripping element and in particular the lamella is designed to be tiltable.
  • the rolling bearing then has no preferred direction of rotation, but can be rotated in both directions. It is conceivable that the stripping element is aligned in the initial state parallel to the axis of rotation of the bearing and only when turning the bearing in a
  • the lamella is designed such that its free end obliquely aligns with the tilting axis of rotation, whereby the impeller effect described above occurs.
  • the additional ring has a groove in which the lamella is arranged partially for fixing the same.
  • each lamella is additionally also materially cohesive, ie by an adhesive bond or vulcanization and / or non-positively, for example by a clamping connection, fixed in the respectively associated groove.
  • the stripping elements are made of an elastic material, which preferably comprises rubber.
  • an elastic material which preferably comprises rubber.
  • the stripping elements are made of a rigid or semi-rigid material, for example made of plastic.
  • the stripping element or the lamella is formed integrally with the additional ring. It is conceivable, for example, that additional ring and
  • Scraper (s) or lamellae are formed from a plastic or rubber piece.
  • the rolling bearing is a slewing bearing, in particular for a wind turbine. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the
  • Figure 1 shows a schematic perspective view of a rolling bearing according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows a schematic detail view of the rolling bearing according to the
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of an inner bearing ring of the
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of the rolling bearing according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the rolling bearing 1 shows a schematic perspective view of a rolling bearing 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the rolling bearing 1 has an externa ßeren bearing ring 2 and an inner bearing ring 3.
  • the inner bearing ring 3 is arranged concentrically within the outer bearing ring 2.
  • the outer bearing ring 2 and the inner bearing ring 3 are rotatably supported by a vertical axial axis of rotation 100 (also referred to as the axial direction) against each other.
  • the rolling bearing 1 is a large rolling bearing, which is used for example in a wind turbine to rotatably support the rotor blades or the rotor hub of the wind turbine.
  • the outer bearing ring 2 in FIG. 1 is not shown continuously.
  • a plurality of axial rolling elements 4 and radial rolling elements 5 can be seen, via which the externa ßere and the inner bearing ring 2, 3 are rotatably mounted to each other.
  • the rolling elements 4, 5 run with their running surfaces thereby in a known manner on the respective axial and radial functional surfaces of the two bearing rings 2, 3 from.
  • the interior of the rolling bearing 1 is provided with a non-illustrated lubricant (for example, a bearing grease or oil), which is the functional surfaces of the non-illustrated lubricant (for example, a bearing grease or oil), which is the functional surfaces of the non-illustrated lubricant (for example, a bearing grease or oil), which is the functional surfaces of the non-illustrated lubricant (for example, a bearing grease or oil), which is the functional surfaces of the
  • Bearing rings 2, 3 and the running surfaces of the rolling elements 4, 5 wets, lubricates and before
  • the rolling bearing 1 has a concentric with the axis of rotation 100 arranged sealing ring 6, which at the edge of the rolling bearing 1 sealingly between the outer
  • Bearing ring 2 and the inner bearing ring 3 is arranged.
  • the rolling bearing 1 also has a concentric about the axis of rotation 100 arranged additional ring 7, which is arranged along the axis of rotation 100 between the sealing ring 6 and the functional surfaces or the rolling elements 4, 5.
  • the additional ring 7 is rotatably connected to the inner bearing ring. 3 educated. It would also be conceivable that the additional ring 7 is an integral part of the inner bearing ring 3.
  • a plurality of stripping elements 8 are arranged, which protrude from the auxiliary ring 7 respectively in the radial direction in the direction outer bearing ring 2.
  • the stripping elements 8 are each formed as a lamella 9, the off an elastic, rigid or semi-rigid material, such as plastic or rubber, is made.
  • a groove 10 is introduced into the outer surface for each lamella 9, in which the lamella 9 is arranged in a form-fitting manner in regions. It is conceivable that each lamella 9 is additionally glued and / or jammed in its groove 10.
  • the fins 9 are distributed uniformly in the circumferential direction about the additional ring 7 and arranged substantially point-symmetrically about the axis of rotation 100. In this case, each lamella 9 is inclined along the axis of rotation 100 with respect to the axis of rotation 100. The fins 9 are thus attached to the additional ring 7 in the manner of an impeller.
  • the rolling bearing 1 Due to the inclination of the slats 9, the rolling bearing 1 receives a preferred direction of rotation 101st
  • the inclined blades 9 are so touched over the contact surface 1 1 of the externa ßeren bearing ring 2 that located on the contact surface 1 1 lubricant from the slats 9 back is pressed in the direction of the inner region of the rolling bearing 1.
  • urgent lubricant ie in the direction of the sealing ring 6, is continuously conveyed back to the functional surfaces and rolling bodies 4, 5.
  • the pressure on the sealing ring thus decreases, whereby the loss of lubricant, which usually increases with increasing operating time of the rolling bearing 1, can be reduced.
  • the rolling bearing 1 according to the invention is thus characterized by a longer life and at the same time a lower maintenance.
  • the lamellae 9 is formed tiltable, so that the rolling bearing 1 has no preferred direction of rotation 101, but can be rotated in both directions in the circumferential direction.
  • FIG. 2 shows a schematic detail view of the rolling bearing 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the Variety of stripping elements 8 which protrude radially in the form of lamellae 9 from the outer surface of the additional ring 7 to recognize.
  • the blades 9 act on a rotation of the inner bearing ring 3 in the manner of an impeller and
  • Lubricant which migrates to the contact surface 1 1 of the outer bearing ring 2 in the direction of sealing ring 6, strikes off the contact surface 1 1 and back along the
  • Rotary axis 100 in the direction of the functional and running surfaces sweeps.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of an inner bearing ring 2 of FIG
  • Rolling bearing 1 according to the exemplary embodiment of the present invention shown. It can be seen that the additional ring 7 is either firmly connected to the inner bearing ring 2 or even an integral part of the inner bearing ring 2. In the latter case, the additional ring 7 and the inner bearing ring 2 would thus be formed in one piece. It can be seen that the lamellae 9 bend slightly due to the movement of the inner bearing ring 2 relative to the externa ßeren bearing ring 3 against the direction of rotation, since the lamellae 9 are elastic and the freestanding part of the fins 9 is formed in the radial direction each longer, as the distance between the outer surface of the auxiliary ring 7 and the contact surface 1 1 of the outer bearing ring 2 is in the radial direction.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of the rolling bearing 1 according to FIG.
  • lamellae 9 are arranged along a direction parallel to the axis of rotation 100 between the sealing ring 6 and the functional and running surfaces.
  • the contact surface 1 1 of the outer bearing ring 2 is formed in the form of an end face with a surface normal parallel to the radial direction.
  • the present example the
  • Rolling 1 according to the invention only on one side of a sealing ring 6 and an additional ring 7.
  • the rolling bearing 1 according to the invention but symmetrically on both sides of a sealing ring 6 and an additional ring 7 with blades 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Es wird ein Wälzlager (1) vorgeschlagen, welches einen äußeren Lagerring (2), einen konzentrisch innerhalb des äußeren Lagerrings angeordneten inneren Lagerring (3) und eine Mehrzahl von zwischen dem äußeren und dem inneren Lagerring angeordneten Wälzkörpern (4, 5) aufweist, wobei das Wälzlager ferner einen dichtend zwischen dem äußeren Lagerring und dem inneren Lagerring angeordneten Dichtring (6) aufweist und wobei das Wälzlager einen Zusatzring (7) mit wenigstens einem Abstreifelement (8) aufweist.

Description

BESCHREIBUNG
Titel Wälzlager Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Wälzlager nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 .
Solche Wälzlager sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Der äu ßere Lagerring und der innere Lagerring sind über die Wälzkörper drehbar relativ zueinander gelagert. Um sowohl den Drehwiderstand als auch den Verschleiß des Wälzlagers zu minimieren, wird das Wälzlager mit einem Schmiermittel, beispielsweise ein spezielles Lagerfett oder Öl, versehen, welches sich auf den Funktionsflächen der Lagerringe und der Wälzkörper niederschlägt. Der Dichtring sorgt dafür, dass das Schmiermittel nicht aus dem Wälzlager austritt und nicht durch von au ßen eintretende Partikel oder Substanzen verschmutzt wird. Ein solcher Dichtring kann das Wälzlager aber aus technischen Gründen nicht
hundertprozentig abdichten, so dass insbesondere mit zunehmendem Alter des Wälzlagers zumindest geringe Mengen an Schmiermittel aus dem Wälzlager austreten. Durch den Verlust an Schmiermittel wird nachteiligerweise der Wartungsaufwand des Wälzlagers erhöht und die Lebensdauer des Wälzlagers beeinträchtigt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Wälzlager bereitzustellen, welches einen geringeren Wartungsaufwand und eine höhere Lebensdauer aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Wälzlager, welches einen äußeren Lagerring, einen konzentrisch innerhalb des äußeren Lagerrings angeordneten inneren Lagerring und eine Mehrzahl von zwischen dem äußeren und dem inneren Lagerring angeordneten Wälzkörpern aufweist, wobei das Wälzlager ferner einen dichtend zwischen dem äu ßeren Lagerring und dem inneren Lagerring angeordneten Dichtring aufweist und wobei das Wälzlager einen Zusatzring mit wenigstens einem Abstreifelement aufweist. Das erfindungsgemäße Wälzlager hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass beim Betrieb des Wälzlagers, d.h. bei eine Relativbewegung zwischen dem äu ßeren und inneren Lagerring, im Wälzlager befindliches Schmiermittel durch das zusätzliche
Abstreifelement kontinuierlich von dem inneren und/oder äu ßeren Lagerring abgestreift und zurück in Richtung der Funktionsflächen und der Wälzkörper gefördert wird. Hierdurch wird nach au ßen dringendes Schmiermittel abgefangen, wodurch sich der Druck auf den
Dichtring vermindert. Die Dichtigkeit des Wälzlagers kann somit erheblich verbessert und insbesondere über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden. Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Wälzlager somit gegenüber dem Stand der Technik einen geringeren Wartungsaufwand und eine höhere Lebensdauer auf. Der Zusatzring weist insbesondere eine Mehrzahl von Abstreifelementen auf. Der Dichtring kann im Sinne der vorliegenden Erfindung ein durchgehendes Bauteil oder aus mehreren separaten
Dichtelementen zusammengesetzt sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Zusatzring in axialer Richtung des Wälzlagers zwischen dem Dichtring und den Wälzkörpern angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird somit nach außen dringendes Schmiermittel von dem Abstreifelement des Zusatzrings abgefangen und zumindest teilweise in den Bereich der Wälzkörper zurückgeführt, bevor das nach außen dringende
Schmiermittel den Dichtring erreicht. Der Druck auf den Dichtring wird somit
vorteilhafterweise verringert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Abstreifelement eine radial vom Zusatzring abstehende Lamelle umfasst. Der Zusatzring ist entweder drehfest mit dem Innenlager oder drehfest mit dem Außenlager verbunden. Entsprechend steht die wenigstens eine Lamelle vom Zusatzring entweder radial nach au ßen ab und erstreckt sich bis zu einer in radialer Richtung gegenüberliegenden Kontaktfläche des Au ßenlagers oder die Lamelle steht vom Zusatzring radial nach innen ab und erstreckt sich bis zu einer in radialer Richtung gegenüberliegenden Kontaktfläche des Innenlagers. In beiden Variationen streift die Lamelle über die gegenüberliegende
Kontaktfläche, wodurch auf dieser gegenüberliegenden Kontaktfläche befindliches Schmiermittel abgeschabt wird. Denkbar ist auch, dass der Zusatzring als integraler
Bestandteil des inneren oder äußeren Lagerrings ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist die Lamelle gegenüber der Axialrichtung des Wälzlagers geneigt. Hierdurch wird erreicht, dass das abgeschabte Schmiermittel entlang der Axialrichtung bewegt wird. Vorzugsweise weist der Zusatzring eine Mehrzahl von Lamellen auf, welche in Umfangsrichtung um den Zusatzring verteilt angeordnet sind, insbesondere
punktsymmetrisch um die Axialrichtung. Die Lamellen sind dann insbesondere nach Art eines Flügelrades an dem Zusatzring befestigt und sorgen dafür, dass abgeschabtes Schmiermittel in Axialrichtung bewegt wird. Denkbar ist, dass das Wälzlager in dieser Konfiguration eine Vorzugsdrehrichtung hat.
Vorzugsweise sind die Lamellen dabei derart geneigt, dass am äu ßeren oder inneren Lagerring im Bereich des Zusatzrings befindliches Schmiermittel vom äußeren oder inneren Lagerring abgestreift und von dem Dichtring weg bzw. in Richtung der Wälzkörper befördert wird. Mit anderen Worten: Das von der jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktfläche abgeschabte Schmiermittel wird zurück in Richtung des Bereichs des Wälzlagers gefördert, in welchem die Wälzkörper angeordnet sind, und somit von dem Dichtring möglichst ferngehalten. Auf diese Weise wird der Druck auf die Dichtung reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Abstreifelement und insbesondere die Lamelle kippbar ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Abstreifelement bzw. die Lamelle wahlweise in die eine oder andere Richtung entlang des Umfangs kippen bzw. gebogen werden kann. Das Wälzlager hat sodann keine Vorzugsdrehrichtung, sondern kann in beide Richtungen gedreht werden. Denkbar ist, dass das Abstreifelement im Ausgangszustand dabei parallel zur Drehachse des Lagers ausgerichtet ist und erst beim Drehen des Lagers in eine
Richtung verkippt. Denkbar ist, dass die Lamelle derart ausgebildet ist, dass sich ihr freies Ende beim Verkippen schräg zur Drehachse ausrichtet, wodurch der oben beschriebene Flügelradeffekt auftritt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Zusatzring eine Nut aufweist, in welcher die Lamelle zur Befestigung derselben teilweise angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird somit eine vergleichsweise stabile Befestigung der Lamellen an dem Zusatzring erzielt, da die Lamellen formschlüssig in der jeweiligen Nut befestigt sind. Vorzugsweise ist jede Lamelle zusätzlich auch stoffschlüssig, d.h. durch eine Klebeverbindung oder Vulkanisieren und/oder kraftschlüssig, beispielsweise durch eine Klemmverbindung, in der jeweils zugehörigen Nut befestigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abstreifelemente aus einem elastischen Material, welches vorzugsweise Gummi umfasst, gefertigt sind. In vorteilhafter Weise wird durch die Verwendung eines
vergleichsweise weichen elastischen Materials kein nennenswerter zusätzlicher Verschleiß oder Drehwiderstand im Wälzlager durch die Abstreifelemente erzeugt. Zudem können bei der Montage hohe Fertigungstoleranzen erreicht werden. Denkbar ist auch, dass die Abstreifelemente aus einem starren oder halbstarren Material, beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sind.
Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass das Abstreifelement bzw. die Lamelle einstückig mit dem Zusatzring ausgebildet ist. Denkbar ist beispielsweise, dass Zusatzring und
Abstreifelement(e) bzw. Lamellen aus einem Kunststoff- oder Gummistück ausgebildet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Wälzlager ein Großwälzlager, insbesondere für eine Windkraftanlage, ist. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen
Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Wälzlagers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt eine schematische Detailansicht des Wälzlagers gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines inneren Lagerrings des
Wälzlagers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 4 zeigt eine schematische Schnittbildansicht des Wälzlagers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Wälzlagers 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Wälzlager 1 weist einen äu ßeren Lagerring 2 und einen inneren Lagerring 3 auf. Der innere Lagerring 3 ist konzentrisch innerhalb des äußeren Lagerrings 2 angeordnet. Der äußere Lagerring 2 und der innere Lagerring 3 sind um eine senkrechte axiale Drehachse 100 (auch als axiale Richtung bezeichnet) gegeneinander drehbar gelagert. Denkbar ist, dass das Wälzlager 1 ein Großwälzlager ist, welches beispielsweise in einer Windkraftanlage einsetzbar ist, um die Rotorflügel oder die Rotornabe der Windkraftanlage drehbar zu lagern.
Damit in Figur 1 der Innenbereich des Wälzlagers 1 gezeigt werden kann, ist der äußere Lagerring 2 in Figur 1 nicht durchgehend eingezeichnet. In diesem Bereich sind eine Vielzahl von axialen Wälzkörper 4 und radialen Wälzkörper 5 zu erkennen, über welche der äu ßere und der innere Lagerring 2, 3 drehbar zueinander gelagert sind. Die Wälzkörper 4, 5 laufen mit ihren Laufflächen dabei in bekannter Weise auf den jeweiligen axialen und radialen Funktionsflächen der beiden Lagerringe 2, 3 ab.
Der Innenbereich des Wälzlagers 1 ist mit einem nicht eingezeichneten Schmiermittel (beispielsweise ein Lagerfett oder -öl) versehen, welches die Funktionsflächen der
Lagerringe 2, 3 und die Laufflächen der Wälzkörper 4, 5 benetzt, schmiert und vor
Verschleiß schützt. Damit das Schmiermittel nicht aus dem Innenbereich des Wälzlagers 1 austritt, weist das Wälzlager 1 einen konzentrischen zur Drehachse 100 angeordneten Dichtring 6 auf, welcher am Rand des Wälzlagers 1 dichtend zwischen dem äußeren
Lagerring 2 und dem inneren Lagerring 3 angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Wälzlager 1 weist zudem einen konzentrisch um die Drehachse 100 angeordneten Zusatzring 7 auf, welcher entlang der Drehachse 100 zwischen dem Dichtring 6 und den Funktionsflächen bzw. den Wälzkörpern 4, 5 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zusatzring 7 dabei drehfest mit dem inneren Lagerring 3 ausgebildet. Denkbar wäre auch, dass der Zusatzring 7 integraler Bestandteil des inneren Lagerrings 3 ist.
Auf einer dem äu ßeren Lagerring 2 zugewandten Au ßenfläche des Zusatzrings 7 sind eine Vielzahl von Abstreifelementen 8 angeordnet, welche von dem Zusatzring 7 jeweils in radialer Richtung in Richtung äußeren Lagerrings 2 abstehen. Das freie Ende der
Abstreifelemente 8 ragt dabei bis zu einer gegenüberliegend angeordneten Kontaktfläche 1 1 des äußeren Lagerrings 2. Beim Betrieb des Wälzlagers 1 streift dieses freie Ende dann über die Kontaktfläche 1 1 des äußeren Lagerrings 2. Die Abstreifelemente 8 sind jeweils als eine Lamelle 9 ausgebildet, die aus einem elastischen, starren oder halbstarren Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Gummi, gefertigt ist. Zur Befestigung der Lamellen 9 an dem Zusatzring 7 ist in die Außenfläche für jede Lamelle 9 eine Nut 10 eingebracht, in welcher die Lamelle 9 bereichsweise formschlüssig angeordnet ist. Denkbar ist, dass jede Lamelle 9 in ihrer Nut 10 zusätzlich verklebt und/oder verklemmt ist.
Die Lamellen 9 sind in Umfangsrichtung um den Zusatzring 7 gleichmäßig verteilt und im Wesentlichen punktsymmetrisch um die Drehachse 100 angeordnet. Dabei ist jede Lamelle 9 entlang der Drehachse 100 gegenüber der Drehachse 100 geneigt. Die Lamellen 9 sind somit nach Art eines Flügelrades am Zusatzring 7 befestigt. Durch die Neigung der Lamellen 9 erhält das Wälzlager 1 eine Vorzugsdrehrichtung 101 . Wenn der innere Lagerring 3 und der äu ßere Lagerring 4 gemäß der Vorzugsdrehrichtung 101 gegeneinander gedreht werden, werden die geneigten Lamellen 9 derart über die Kontaktfläche 1 1 des äu ßeren Lagerrings 2 gestreift, dass an der Kontaktfläche 1 1 befindliches Schmiermittel von den Lamellen 9 zurück in Richtung des Innenbereichs des Wälzlagers 1 gedrückt wird. Hierdurch wird nach au ßen, also in Richtung des Dichtrings 6, dringendes Schmiermittel stetig zurück zu den Funktionsflächen und Wälzkörper 4, 5 gefördert. Der Druck auf den Dichtring nimmt somit ab, wodurch der Verlust von Schmiermittel, der üblicherweise mit zunehmender Betriebszeit des Wälzlagers 1 zunimmt, reduziert werden kann. Das erfindungsgemäße Wälzlager 1 zeichnet sich somit durch eine höhere Lebensdauer und gleichzeitig einen geringeren Wartungsaufwand aus.
Denkbar ist, dass das die Lamellen 9 kippbar ausgebildet ist, sodass das Wälzlager 1 keine Vorzugsdrehrichtung 101 aufweist, sondern in beide Richtungen in Umfangsrichtung gedreht werden kann.
In Figur 2 ist eine schematische Detailansicht des Wälzlagers 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Detailansicht sind die Vielzahl von Abstreifelementen 8, welche in Form von Lamellen 9 von der Außenfläche des Zusatzrings 7 radial abstehen, zu erkennen. Ferner ist zu sehen, dass die Lamellen 9 bei einer Rotation des inneren Lagerrings 3 nach Art eines Flügelrades agieren und
Schmiermittel, welches an der Kontaktfläche 1 1 des äußeren Lagerrings 2 in Richtung Dichtungsring 6 wandert, von der Kontaktfläche 1 1 abstreift und zurück entlang der
Drehachse 100 in Richtung der Funktions- und Laufflächen streicht.
In Figur 3 ist eine schematische Perspektivansicht eines inneren Lagerrings 2 des
Wälzlagers 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es ist zu sehen, dass der Zusatzring 7 entweder fest mit dem inneren Lagerring 2 verbunden ist oder sogar integraler Bestandteil des inneren Lagerrings 2 ist. Im letzteren Fall wären der Zusatzring 7 und der innere Lagerring 2 also einstückig ausgebildet. Es ist zu sehen, dass die Lamellen 9 sich aufgrund der Bewegung des inneren Lagerrings 2 relativ zum äu ßeren Lagerring 3 entgegen der Drehrichtung etwas verbiegen, da die Lamellen 9 elastisch sind und der freistehende Teil der Lamellen 9 in radialer Richtung jeweils länger ausgebildet ist, als die Distanz zwischen der Außenfläche des Zusatzrings 7 und der Kontaktfläche 1 1 des äußeren Lagerrings 2 in radialer Richtung beträgt.
In Figur 4 ist eine schematische Schnittbildansicht des Wälzlagers 1 gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. Aus der Figur 4 ist zu entnehmen, dass Lamellen 9 entlang einer zur Drehachse 100 parallelen Richtung zwischen dem Dichtring 6 und den Funktions- und Laufflächen angeordnet sind. Die Kontaktfläche 1 1 des äußeren Lagerrings 2 ist in Form einer Stirnfläche mit einer zur radialen Richtung parallelen Flächennormale ausgebildet. Im vorliegenden Beispiel weist das
erfindungsgemäße Wälzlager 1 nur auf einer Seite einen Dichtring 6 und einen Zusatzring 7 auf. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Wälzlager 1 aber symmetrisch auf beiden Seiten einen Dichtring 6 sowie einen Zusatzring 7 mit Lamellen 6 auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Wälzlager (1 ) aufweisend einen äu ßeren Lagerring (2), einen konzentrisch innerhalb des äußeren Lagerrings (2) angeordneten inneren Lagerring (3) und eine Mehrzahl von zwischen dem äu ßeren und dem inneren Lagerring (2, 3) angeordneten
Wälzkörpern (4, 5), wobei das Wälzlager (1 ) ferner einen dichtend zwischen dem äußeren Lagerring (2) und dem inneren Lagerring (3) angeordneten Dichtring (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1 ) einen Zusatzring (7) mit wenigstens einem Abstreifelement (8) aufweist.
Wälzlager (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Zusatzring (7) in axialer Richtung (100) des Wälzlagers (1 ) zwischen dem Dichtring (6) und den Wälzkörpern (4, 5) angeordnet ist.
Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Abstreifelement (8) eine radial vom Zusatzring (7) abstehende Lamelle (9) umfasst.
Wälzlager (1 ) nach Anspruch 3, wobei der Zusatzring (7) eine Nut (10) aufweist, in welcher die Lamelle (9) zur Befestigung der Lamelle (9) gehalten ist.
Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Lamelle (9) gegenüber der axialen Richtung (100) des Wälzlagers (1 ) geneigt ist.
Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Lamelle (9) derart geneigt ist, dass am äußeren oder inneren Lagerring (2, 3) im Bereich des Zusatzrings (7) befindliches Schmiermittel vom äußeren oder inneren Lagerring (2, 3) abgestreift und von dem Dichtring (6) weg befördert wird. 7. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zusatzring (7) eine Mehrzahl von Abstreifelementen (8) aufweist.
8. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zusatzring (7) drehfest am inneren Lagerring (3) oder am äußeren Lagerring (2) befestigt ist.
9. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Abstreifelemente (8) aus einem elastischen Material, welches vorzugsweise Gummi umfasst, gefertigt sind. 10. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager (1 ) ein Großwälzlager, insbesondere für eine Windkraftanlage, ist.
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